Reportage Ford

Goedkopere methode voor de crashtest van Ford: Een crashtest als een kermisattractie

De verfomfaaide Ford Focus, kort nadat deze met vijftig kilometer per uur tegen een obstakel gereden is. Beeld Ford Europe

Voordat een nieuw type auto de weg op mag, moet het worden getest: kosten 50 miljoen euro per model. Ford Duitsland heeft iets goedkopers bedacht: een hydraulische installatie waarmee botssimulaties worden uitgevoerd.

De klap klinkt droog als een volle boodschappentas die op de grond valt, ­gevolgd door een bijna frivool klateren van versplinterend kunststof van ­koplampen en bumpers. Zo klinkt een frontale botsing dus. De Ford Focus die zojuist met 50 kilometer per uur tegen een muur is geknald, is een halve meter korter, de ramen van de cabine zijn behangen met een discreet gordijn van airbags, waartussen een hand steekt van de crashtestdummy op de passagiersstoel.

De onfortuinlijke Focus is een van de bijna honderd exemplaren die te pletter zijn gereden in Fords crashtestcentrum aan de rand van Keulen. Elk nieuw model wordt er blootgesteld aan dit soort tests voor het op de markt komt, om er zeker van te zijn dat de auto de gewenste maximale vijf sterren in de botsscore haalt.

Veiligheid is een kostbare zaak. ‘Een botsproef kost gemiddeld een half ­miljoen euro’, zegt Christoph Küppers, hoofd van de crashtestdivisie Ford ­Duitsland. Na de crash volgen weken van analyses, waarbij ingenieurs elk onderdeel bestuderen om te zien of het zich heeft gedragen zoals verwacht. De eerste reeks botsauto’s is extra kostbaar omdat die met de hand is gemaakt: er is immers nog geen productielijn.

Een snelle rekensom leert dat de kosten van botsproeven voor een nieuw model zomaar 50 miljoen euro bedragen. Het ligt dus voor de hand dat fabrikanten willen besparen op het aantal auto’s dat ze te pletter rijden. Computersimulaties zijn goedkoper, maar praktijktests zijn noodzakelijk omdat het gedrag van nieuwe materialen zich niet makkelijk laat voorspellen in de computer.

Mede hierom heeft Ford de afgelopen twee jaar gebouwd aan alternatieve botsmethoden. Op het immense Ford-complex in de Keulse buitenwijk ­Merkenich verrees een gebouw, met daarin een soort slede die op een rails rijdt.

Deze slede is een opengewerkte ­‘cabine’ van een auto, inclusief dashboard, stuur en stoelen. Om een frontale botsing na te bootsen, wordt het wagentje met enorme kracht naar achteren geschoten. Hierbij komen dezelfde krachten vrij als bij een frontale botsing.

Het afvuren gebeurt met behulp van een enorme hydraulische installatie die de slede wegschiet. De versnellingen die hierbij optreden, kunnen oplopen tot tachtig keer de zwaartekracht.

De doffe dreun van de ontploffende airbags, het naar voren schieten van de dummy’s; de sledecrash is bijna nog spectaculairder dan een ‘echte’. Het enige verschil: na de crash wordt de auto teruggerold tegen de zuiger, wordt het systeem weer op druk gebracht, de airbags vervangen en is alles klaar voor de volgende proef.

Met het karretje kunnen de ingenieurs van Ford nu vier keer per dag een botsproef uitvoeren, tegen een ‘echte’ en tegen lagere kosten.

De botsslee is niet alleen gebouwd om te geld besparen, er kan ook gevarieerder mee worden getest. Bijvoorbeeld om te kijken wat het effect is van andere ­typen airbags, stoelen, sturen en kinderzitjes. Er worden whiplashtests uitgevoerd en er kan worden afgewisseld met diverse typen passagiers, zoals ­ouderen of personen met obesitas (de eerste obese botsdummy’s komen eraan). Er kan worden onderzocht wat er ­gebeurt als iemand tijdens de botsing net naast een airbag terechtkomt en hoe dat te voorkomen is. En er kunnen zijdelingse aanrijdingen worden gesimuleerd door het karretje een kwartslag te draaien.

De slede – andere autofabrikanten gebruiken vergelijkbare systemen – vult het gat tussen echte crashtests en computersimulaties, zegt Ford, dat de nieuwe Focus als eerste model op de ­installatie heeft getest.

Een botsing nabootsen is geen kwestie van een zo hard mogelijke zwieper uitdelen. In de flits die een ‘crash’ duurt, wordt ook het botsprofiel van een auto gesimuleerd, zegt Küppers. Tijdens de klap variëren de krachten die vrijkomen op de inzittenden. Als de bumper de muur raakt, treedt vertraging op, die bijvoorbeeld afneemt als de ruimte tussen grille en motorkap in elkaar frommelt, om bijvoorbeeld weer toe te nemen als het massieve motorblok bij de crash ­betrokken raakt.

Dit leidt tot variaties in de vertraging en het patroon verschilt van model tot model. Om deze variaties in de simulator mee te kunnen nemen, zit in de rails achter de zuiger een rem gebouwd, die heel snel de vertraging kan variëren, exact volgens het patroon van het model in kwestie. Hierdoor kan zeer precies worden gesimuleerd welke krachten er op passagiers en interieur vrijkomen.

Hoewel de ingenieurs het liefst een zo veilig mogelijke auto willen bouwen, wordt hun streven ‘tegengewerkt’ door andere factoren. ­Er spelen bij de ontwikkeling voortdurend tegenstrijdige belangen mee. De ontwerpers willen meer ruimte, zodat passagiers makkelijker kunnen instappen en de verkoopafdeling wil een lager gewicht, zodat minder brandstof verbruikt wordt.

Het team van Küppers wil maximale veiligheid. Wat was bij de ontwikkeling van de Focus het grootste strijdpunt? Küppers wijst op de achterbumper, die een beetje uit de carrosserie steekt. ‘Dit noemen we het balkon’, zegt de ingenieur. ‘Designers vinden dat lelijk en wilden het weg. Maar dat was een no go.’

De bumper moet wel een stukje uitsteken, legt Küppers uit, anders raakt de achterklep al bij de kleinste botsing beschadigd. Die klep is kostbaar en als hij vaak schade oploopt, gaat de verzekeringspremie omhoog. Dan prijst de auto zich uit de markt. Dus het richeltje kwam er, zegt Küppers, lelijk of niet. ‘Maar het was wel een gevecht.’

Een dummy in een Ford Focus kort na een crashtest. Dat de airbags na de botsing niet leeglopen komt doordat het een ‘Amerikaanse’ uitvoering betreft. Daar blijven de airbags ‘gevuld’ om te voorkomen dat passagiers die geen gordel dragen bij een botsing uit de auto worden geslingerd. Beeld Bard van de Weijer

Nul sterren voor de Panda

Soms is het schrikken voor ingenieurs van EuroNCAP, de organisatie die officiële crashtests uitvoert om te bepalen hoe veilig een auto is, wanneer ze een gloednieuwe auto tegen hun testobstakel laten smakken: de Fiat Panda presteerde hierbij zo slecht, dat de auto nul sterren scoorde. Daarmee is dit officieel de onveiligste auto van het jaar, bleek woensdag. Slechts een keer eerder haalde een auto nul sterren, en dat was ook al een Fiat, de Punto in 2017. EuroNCAP constateerde een zeer slechte bescherming van kinderen in de ‘gezinsauto’ Panda. Ook de nieuwe en stoer ogende Jeep Wrangler (van hetzelfde concern) presteerde beroerd en behaalde slechts een ster. 

Obese crashtestdummy’s

Om te onderzoeken wat het effect van een botsing is op de inzittenden worden sinds jaar en dag poppen gebruikt, zogenoemde crash test dummy’s. Deze poppen zijn gevuld met soms wel tweehonderd sensors die onder meer de kracht meten die tijdens een botsing op het lichaam vrijkomen. Sommige kosten bijna een miljoen euro per stuk. Doordat inzittenden steeds dikker worden, ontwikkelt Humanetics Innovative Solutions, marktleider op het gebied van botspoppen, ook obese dummy’s. Maar ook poppen die kinderen en vrouwen representeren; uit een studie door de universiteit van Virginia in 2011 bleek dat vrouwen bijna 50 procent meer kans hebben op ernstige verwondingen tijdens een aanrijding. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22021321]

Ongekende G-krachten

De hydraulische installatie waarmee Ford botssimulaties uitvoert, heeft iets weg van een attractie in een pretpark: enorme witte buizen, rails, compressors. De zuiger die het karretje wegschiet, werkt onder een druk van 280 bar. In de 1,5 meter die de zuiger naar buiten schiet, wordt een stuwkracht van 2,5 meganewton ontwikkeld. Hierdoor kan het 3 ton wegende wagentje tot 80G versnellen.

Vanwege de enorme krachten die vrij­komen, bestaat het ­risico dat het testcentrum van zijn plek komt. Daarom is een reactiegewicht onder het gebouw gemaakt van 450 kubieke ­meter beton dat 1.500 ton weegt, om de zaak op zijn plaats te houden. De test­faciliteit kostte 15,5 miljoen euro.

Airbags in Europa en de VS

In de Verenigde Staten worden andere eisen gesteld aan de veiligheid dan in Europa. Reden waarom voor beide markten getest moet worden. Een verschil zit in de regels voor de airbags. In Europese auto’s lopen die na een botsing meteen leeg, in de VS niet, omdat daar ook botsproeven gehouden moeten worden met dummy’s die niet in de veiligheidsgordel zitten. De opgeblazen airbags helpen dan te voorkomen dat inzittenden uit de auto vliegen. In de VS is ook minder aandacht voor de veiligheid van passagiers op de achterbank, zegt Christoph Küppers, hoofd van de crashtestdivisie Ford Duitsland. De structuur van de auto is alleen op details verschillend.

Alles in ogenschouw nemend, welke Focus is dan veiliger in het dagelijks verkeer, de Europese of de Amerikaanse? De begeleidende pr-functionaris die naast Küppers staat, schiet in de lach. ‘Ik zou daar geen antwoord op ­geven’, adviseert hij zijn collega.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.